تحلیل اندرکنش خاک و تونل در مراحل حفاری تمام مقطع به روش مکانیزه و اثرات آن برنشست زمین (مطالعه موردی: خط ۷ مترو تهران)

حفاری تونل موجب آزادسازی تنش های برجای خاک شده و تغییر شکل های زمین را درپی دارد. همواره مقداریتغییر مکان در محل حفاری تونل بوجود می آید. تغییر مکان به صورت زنجیره ای تا سطح زمین را تحت تاثیر قرار داده و موجب نشست سطح زمین می شود. برای پیشگیریاز نشست ناشی از آن باید شرایطی را فراهم آورد تا در تنش ها و کرنش های موجود در زمین کمترین تغییرایجاد شود. برای این کار از دستگاه های حفار EPB استفاده می شود. در این تحقیق مدلسازی حرکت دستگاه حفار تمام مقطع EPB در کیلومتر ۶۵۰+ ۱۱ خط ۷ متروی تهران قطعه شرقی غربی که عملیات حفاری آن در حال اجرا می باشد تاثیر و اندرکنش خاک و دستگاه حفار تمام مقطع EPB ، باعث افت یا کاهش حجم در اطراف تونل شده و این تاثیر به صورت نشست در سطح زمین خود را نشان می دهد. حرکت دستگاه حفار EPB در یک سیکل کامل (حفاری به صورت مرحله ای، تزریق و سگمنت گذاری به صورت مرحله ای) با استفاده از نرم افزار PLAXIS ۳D Tunnel مدلسازی شده و مقادیر جابجایی و نشست در سطح زمین با استفاده از نرم افزار PLAXIS ۳D Tunnel تعیین گردیده است. برای انجام مدلسازی و مشخص نمودن تاثیرات ناشی از تونل سازی با شیلد صفحات و نقاطی برای حرکت شیلد در مقطع مورد نظر تعیین شده و تاثیر حرکت شیلد برسطح زمین و بالای تونل به صورت جابجایی خاک اندازه گیری شده است. در مجموع ۴۱۰ مورد اندازه گیری ناشی از اندرکنش خاک و تونل که به صورت جابجایی در سطح مشخص شده است. ضمن آنکه برای رسیدن به دقت بیشتر و صحت سنجی میزان جابجایی ها، نشست در سطح زمین با نرم افزار FLAC۳D نیز تعیین شده است. با استفاده از نرم افزار FLAC۳D وضعیت تنش ها در محیط و نشست طولی زمین تعیین شده است. به کمک روابط تجربی تحلیلی میزان نشست زمین اندازه گیری شده است و نتایج حاصل از مدلسازی و روابط تجربی مورد مقایسه قرار گرفته اند. بیشترین میزان نشست ناشی از مدلسازی با PLAXIS ۳D Tunnel در انتهای فاز سگمنت گذاری حاصل شده که میزان آن برابر ۳۸/۳۸ میلی متر بوده است. در نرم افزار FLAC۳D بیشترین میزان نشست برابر ۳۷/۸۴ میلی متر می باشد. نتایج حاصل از روابط تجربی و تحلیلی دارای نتایجی نزدیک به مدلسازی بوده که درصد خطا در روش های مختلف در انتها مشخص و محاسبه شده است.

کلیدواژه ها:

، EPB ، ، نشست زمین ، PLAXIS ۳D Tunnel ، FLAC۳D ، اندرکنش خاک و دستگاه حفار